電廠化學(xué)水處理中反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用

孔祥貢 李建興

中圖分類號：TM632 文獻(xiàn)標(biāo)識：A 文章編號：1674- 1145（2020）01- 155- 01

摘 要 反滲透技術(shù)的核心和基礎(chǔ)是膜分離技術(shù)，利用反滲透膜完成水處理過程。本文結(jié)合其基本原理與系統(tǒng)構(gòu)成，分析其在電廠化學(xué)水處理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 電廠 化學(xué)水處理 反滲透膜

在運(yùn)用反滲透技術(shù)時，要進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲毫芾?，通過壓力的增加，給技術(shù)添加反滲透的應(yīng)用能力，同時也要對其中的精密度和復(fù)雜性有深刻的認(rèn)識，避免造成機(jī)械的損傷，還要維護(hù)其膜的功能性，保證反滲透處理達(dá)到其有效性。

一、反滲透技術(shù)的基本原理與系統(tǒng)組成

（一）基本原理

反滲透膜是實(shí)現(xiàn)反滲透技術(shù)的核心元件，是具有一定特性人工半透膜，采用高分子材料，模擬生物半透膜材料制成。

反滲透又稱逆滲透，是以壓力差為推動力，從水溶液中分離出溶劑的膜分離操作，是實(shí)現(xiàn)水過濾雜質(zhì)的過程。因?yàn)樗妥匀粷B透的方向相反，故稱反滲透。技術(shù)原理是在高于溶液滲透壓的作用下，對膜一側(cè)施加壓力，當(dāng)壓力超過它的滲透壓時，溶劑會向反方向滲透，將這些物質(zhì)和水分離開來。在膜的低壓側(cè)得到的溶劑稱為滲透液；高壓側(cè)得到濃縮的溶液稱為濃縮液。若用反滲透技術(shù)處理海水，在膜的低壓側(cè)得到淡水，在高壓側(cè)得到鹵水。就可以使反滲透壓力達(dá)到分離、提取、純化和濃縮的目的。

（二）系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

反滲透系統(tǒng)主要由2套保安過濾器、2套高壓泵、反滲透膜組、2套阻垢劑投加系統(tǒng)與1套清洗裝置組成。其中保安過濾器是一種濾芯為5μm的立式柱狀設(shè)備，內(nèi)部裝有57支長度為40inch、過濾精度為5μm的均孔PP熔噴濾芯，將其安裝在反滲透系統(tǒng)本體前，用于阻止水體中的大顆粒物通過反滲透膜，保護(hù)反滲透膜的完好性；高壓泵用于為裝置提供進(jìn)水壓力，使水克服滲透壓順利通過反滲透膜進(jìn)入產(chǎn)水側(cè)，滿足預(yù)設(shè)產(chǎn)水量需求；反滲透膜組用于將出水分為淡水、濃水兩部分，利用濃水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)產(chǎn)水/濃水比與反滲透回收率，保障回收率、脫鹽率分別達(dá)到75%，98%以上；阻垢劑投加系統(tǒng)用于將阻垢劑加入到反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水中，防范濃水中的CaCO3，MgCO3，CaSO4等難溶鹽析出結(jié)垢導(dǎo)致反滲透膜被堵塞，在配制阻垢劑時需結(jié)合水質(zhì)情況進(jìn)行配比、加藥量的合理設(shè)計(jì)。

二、反滲透膜技術(shù)在電廠化學(xué)水處理中的應(yīng)用

（一）應(yīng)用實(shí)例分析

以某電廠為例，該廠日常生產(chǎn)用水為市內(nèi)一污水處理廠二級處理后的污水，將污水進(jìn)行深度處理后轉(zhuǎn)化為工業(yè)水補(bǔ)給水源，并選取某水庫地表水、城市地下水分別作為電廠鍋爐補(bǔ)給水源與備用水源。在廠內(nèi)設(shè)有水處理站，運(yùn)用生物膜反應(yīng)器處理工藝，但在水處理站最初設(shè)計(jì)階段未將地表水、中水納入到生產(chǎn)用水考慮范疇中，在后續(xù)處理污水、地表水時仍選取聚合氯化鋁加入到多介質(zhì)過濾器中，導(dǎo)致在保安過濾器濾芯處附著大量的A1（OH）3膠體，使其運(yùn)行壓差急劇上升、使用壽命大幅縮短，影響到反滲透水處理系統(tǒng)的運(yùn)行性能。

（二）預(yù)處理工藝

鑒于在反滲透處理過程中進(jìn)水體積持續(xù)減小、水中的懸浮顆粒與溶解性物質(zhì)濃度持續(xù)增大，導(dǎo)致懸浮物質(zhì)在反滲透膜上不斷沉積、堵塞進(jìn)水流道，由此增大其摩擦阻力；同時當(dāng)濃水中的難溶性鹽類物質(zhì)飽和度達(dá)到上限時將會沉淀出來，在反滲透膜表面形成結(jié)垢，導(dǎo)致反滲透膜的通量減小、運(yùn)行壓力與摩擦阻力提升，進(jìn)而使產(chǎn)水水質(zhì)下降。基于上述兩項(xiàng)原因?qū)⒃斐赡の廴粳F(xiàn)象，因此在反滲透水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中需增加預(yù)處理工藝，降低懸浮物、有機(jī)物、難溶鹽等物質(zhì)對反滲透膜造成污染的幾率，有效改善進(jìn)水水質(zhì)、提升反滲透膜的可靠性。

選取原水進(jìn)入反滲透裝置前的時間節(jié)點(diǎn)運(yùn)用預(yù)處理工藝，在系統(tǒng)中依次設(shè)置多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器與保安過濾器，定期更換多介質(zhì)過濾器與活性炭過濾器中的濾料、避免其失效，借此濾除原水中的溶解性有機(jī)物與余氯等雜質(zhì)，降低出水COD含量；選用反洗型保安過濾器，定期進(jìn)行反洗與超聲處理，防止細(xì)菌滋生與雜質(zhì)沉積，采用15t/（h，1T1）濾元過濾面積，借此減少濾元更換周期與更換數(shù)量，降低成本支出。同時，通過在反滲透系統(tǒng)中加酸調(diào)節(jié)入口處水的pH值，結(jié)合CaCO3垢沉積條件、膜元件最佳運(yùn)行pH值進(jìn)行加酸劑量調(diào)節(jié)，例如CA膜的最佳運(yùn)行pH值約為5.5，TFC膜的pH值為6.0-7.0。此外，還需加強(qiáng)對反滲透加藥環(huán)節(jié)的精細(xì)化設(shè)計(jì)，注重結(jié)合電廠水質(zhì)的實(shí)際特征進(jìn)行混凝劑的合理選取，用于去除水體中的懸浮物、膠體顆粒等雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)改善水質(zhì)目標(biāo)。例如在選用聚丙烯酸作為阻垢劑后，則不應(yīng)再選用陽離子型聚電解質(zhì)作為絮凝劑，避免對膜元件壽命造成影響。

（三）反滲透膜清洗處理

通常在反滲透水處理系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)下，需每年針對反滲透膜化學(xué)清洗1-2次，并結(jié)合膜元件的具體情況進(jìn)行清洗配方的設(shè)計(jì)，例如當(dāng)前普遍采用檸檬酸、鹽酸、十二烷基磺酸鈉等物質(zhì)配制清洗液，能夠收獲良好的清洗效果。

三、結(jié)語

隨著時代發(fā)展，反滲透水處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用到廢水處理中，依托當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的變革創(chuàng)新和反滲透水處理技術(shù)的日趨成熟，充分發(fā)揮滲透膜在分離技術(shù)中的作用。更好的服務(wù)于水處理工作同時，提高污染水的回收利用價值。

參考文獻(xiàn)：

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